电路组件及其制造方法与流程

根据当前的实践，包括与电路，优选地柔性电路的电连接的电路组件通过从两侧直接接入所述电路的导电层，优选地是铜层来建立，这也被称为“背衬”结构。因此，形成所述电路的所述导电层(例如，铜层)的材料从两侧在与导电金属板建立电接触的位置暴露。特别地，柔性电路与另一导电构件的电连接示例性地用于电池单元互连和电池单元管理系统等领域。因此，由于电路的小型化，这种电连接的故障通常导致整个产品的不可修复的故障。

然而，这种已知的制造工艺和电路组件具有若干缺点。首先，它导致电连接的结构需要例如应用更厚更昂贵的铜箔或应用任何类型的机械应变消除解决方案，以实现最小的电连接强度。其次，柔性电路的导电层或铜层在两侧暴露于环境，并且需要进一步的处理步骤以为导电或铜电路层的暴露部分提供足够的保护。第三，在提供柔性方面使用柔性电路，并且随后这种柔性电导体的移动可能导致电连接的断开。最后，需要提供简化且可靠的电气互连结构，特别是用于相对刚性的金属板部件和柔性电路之间的电路组件。

因此，本发明的根本问题是提供一种改进的电路组件结构和制造工艺，因此通过同时提高所得电路组件的效率和可靠性来减少必要的制造步骤并降低制造成本。

本发明通过提供根据独立权利要求1的电路组件和根据独立权利要求7的方法解决了这些问题。在从属权利要求2至6和8至10中描述了本发明的其他实施例。

根据本发明的电路组件包括导电金属板和电连接到所述金属板的电路。所述电路包括至少一个绝缘膜和至少部分地被所述至少一个绝缘膜覆盖的导电层。此外，所述电路包括在优选连接区域中至少一个面向所述金属板的暴露部分，在所述优选连接区域中，所述电路和所述金属板之间的电连接将被建立。所述暴露部分至少部分地电连接到所述金属板。

就本发明而言，电路的暴露部分应理解为电路的导电层未被至少一个绝缘膜绝缘。当然，绝缘膜是被从电路的优选连接区域移除，特别是使得与导电层的电接触是可用的，以便获得暴露部分。

有利地，电路的导电层仅在最小区域处暴露，该最小区域旨在与金属板电接触。在该暴露部分之外，导电层完全被至少一个绝缘膜覆盖。因此，避免了导电层不必要地暴露于环境影响，并且可以实现电路和电路组件的金属板之间的耐用连接结构。此外，通过提供电路的这种单侧连接，制造成本也降低了。

本发明的一个有利实施例包括粘合装置，该粘合装置设置在所述电路和所述金属板之间。因此，结合力不仅由电连接本身产生。因此，电路和组件的金属板的结合还由所述粘合装置支撑。由此，提供了电路组件的更高可靠性，因为例如防止了由分离力(例如剪切力或拉力)引起的电断开或者其风险至少显著降低。

根据另一实施例，所述粘合装置围绕所述电路的暴露部分。因此，实现了这样的优点：电路与金属板的电连接同时通过周围的粘合装置密封。因此，例如，空气湿度不会影响电连接，并且随后其耐久性增加。

根据本发明的一个实施例，所述电路是柔性电路。特别地，提供柔性电路与金属板的电连接，而无需应用“背衬”技术。因此，通过本发明实现了柔性电路，特别是导电层的保护和密封，并且建立了经济有效且改进的电路组件。此外，柔性电路优选地包括铜作为导电层材料。但是，任何其他有利的导电材料当然也可用于导电层。

在本发明的另一个优选和有利的实施例中，所述至少一个绝缘膜包括基膜和覆盖膜，其中覆盖膜包括至少一个暴露部分，并且其中所述基膜位于电路的背离所述金属板的一侧，特别是在导电层一侧。因此，由电路构成的暴露部分通过覆盖膜中的中断来实现，在所述中断处，绝缘层从导电层移除。有利地，即使在建立与金属板的电连接时，基膜也能够为导电层提供支撑功能。因此，电路及其导电层被充分密封和支撑，以提供电路和金属板之间电连接的改进的耐久性。

根据另一个实施例，所述电路和所述金属板之间的电连接通过焊接建立，特别是通过超声波焊接、激光焊接、电阻焊接、振动焊接或摩擦焊接或任何其他适当的焊接技术。特别地，电路和金属板可以选择性和精确的方式电连接。另外，可以为每个单独的电路组件选择合适的焊接方法。因此，实现了有效，低成本和耐用的电连接。

如上所述的电路组件可以使用以下步骤制造。第一步骤是在所述电路的优选连接区域中设置至少一个暴露部分，由此所述优选连接区域面向金属板。另一步骤是使所述导电金属板和所述电路在垂直于所述电路的长度延伸并穿过所述暴露部分的轴线上对准。因此，所述电路，特别是所述电路的所述导电层和所述金属板之间的电连接的优选连接区域应以适当的方式彼此面对。因此，金属板和电路，特别是金属板和电路的暴露部分的优选连接区域优选地彼此平行定位。

制造过程的另一步骤是通过沿所述轴线向所述电路和所述金属板施加机械力，与所述暴露部分的至少一部分建立表面接触。特别是，表面接触可以通过提供与金属板和电路在同一轴线上对准的至少一个施力装置(例如，两个砧座)来实现。结果，例如，第一砧座可以在金属板的背离电路的暴露部分的背面上施加力，而第二砧座可以在电路的背离金属板的背面上，特别是在柔性电路的基膜上施加力。

此外，两个砧座中的至少一个优选地是可移动的，以便能够使电路、金属板和两个砧座彼此接触。在下文中，利用至少一个可移动的砧座，所述电路、特别是其在暴露部分处的导电层以及所述金属板可以通过压靠在另一个不可移动的砧座上而在优选的连接区域处进行表面接触。当然，砧座或施力装置两者也可沿着对准轴线相对于彼此移动。

根据制造电路组件的方法的最后一步是在所述电路和所述金属板之间建立电连接。特别是，电连接应建立为牢固的连接。这意味着所述电路和所述金属板的电连接必须被理解为彼此固定的部件。因此，提供了可靠的电连接，其在使用期间没有显示任何不必要的磨损迹象。

就该方法的另一个实施例而言，建立表面接触和建立电连接的步骤是同时进行的。特别地，在力传递装置(例如，两个砧座)提供电路和金属板的表面接触的同时建立电连接。因此，电路和金属板的区域以精确的方式彼此电连接，因为该电连接设置在电路和金属板的表面接触区域处。

因此，力传递装置(例如，两个砧座)优选配置为不仅施加力以实现表面接触，而且还为电路和金属板提供任何种类的能量以在两个部件之间建立电连接。因此，所述两个砧座可以设计为焊接砧座。

就另一个实施例而言，应用粘合装置以将所述电路选择性地粘合到所述金属板上。因此，可以在电连接建立之前或之后将粘合装置应用在电路和金属板之间。特别地，通过在粘合过程之后提供粘合装置，可以相应地密封建立的电连接。此外，电路和金属板的连接另外由粘合装置支撑。因此，施加在电连接上的任何类型的分离力，例如剪切力或拉力，可以至少部分地通过粘合连接接收。因此，可以避免或至少基本上减少由于施加外力导致的电连接的破坏。

根据另一实施例，粘合装置用于在预定的连接区域中选择性地将所述电路粘合到所述金属板上。因此，将所述粘合装置应用于金属板或电路，特别是绝缘电路的覆盖膜，适用于提供用于对准电路和金属板的预定位。术语“预定连接区域”随后意味着在进一步连接过程之前识别和限定电路和金属板的优选连接区域。因此，在通过力传递装置实现表面接触之前，通过预先对准可以简化实现表面接触和建立电连接的过程。此外，电路和金属板可以彼此电连接，而与它们的空间方向无关。因此，例如，电路可以定位在金属板的上方或下方，或者两个部件可以彼此相邻地定位，例如沿着水平轴线对准。随后，通过粘合装置的选择性粘合通过将制造过程分成单个易于执行的步骤而有利于制造过程。另外，由此降低了制造成本以及为了提供高质量的可靠电连接所需的努力。

在下文中，通过参考所包括的附图更详细地描述本发明。然而，不应排除本发明的进一步可想到的实例。

因此，这些图示意性地说明：

图1是根据本发明的用于制造电路组件的一个例子的装置的横截面图；和

图2是根据本发明的电路组件的横截面视图的示例。

图1示出了金属板20和电路10，特别是柔性电路10，其包括优选由铜制成的导电层11。导电层11在第一侧上通过覆盖膜12绝缘，并且在第二侧上通过基膜13绝缘。柔性电路10以使得覆盖膜12面对金属板的表面的方式布置。覆盖膜12在优选连接区域14中被中断，由此提供电路10，特别是其导电层11的暴露部分15。因此，暴露部分15面对金属板20。与此相反，基膜13是充分支撑导电层11的连续层，以实现柔性电路10的必要稳定性。

此外，所述金属板20和所述柔性电路10沿着对准轴线x彼此对准。然而，对准轴线不一定代表暴露部分15的对称轴线。特别地，金属板20的优选连接区域24和柔性电路10的优选连接区域14彼此面对。随后，柔性电路10的暴露部分15与金属板20的优选连接区域24对准。然而，柔性电路10的暴露部分15可包括任何可想到的和适当的几何形状以提供柔性电路10和金属板20之间的电接触。

根据图1，在粘合工艺之前将粘合装置应用在覆盖膜12上，以在电路10，特别是导电层11和金属板20之间提供电连接。因此，所述柔性电路10和所述金属板20，特别是包括暴露部分15的各个优选连接区域14、24沿着对准轴线x相对于彼此预先定位。因此，所述粘合装置16围绕优选连接区域14，并且特别是电路10的暴露部分15。随后，所应用的粘合装置16的形状优选地对应于柔性电路10的暴露部分15的几何形状。

另外，第一焊接砧座30和第二焊接砧座40也沿轴线x对准。因此，两个焊接砧座30、40代表根据本发明的力传递装置。根据图1，第一焊接砧座30定位在金属板上方，第二焊接砧座40定位在柔性电路10下方。通过两个焊接砧座30，40中的至少一个可移动，可以在电路组件上施加力，以实现柔性电路10的暴露部分15的至少一部分与金属板20的优选连接区域24之间的表面接触。当然，两个砧座也可以设置成可以沿轴线x相对移动。因此，一旦第二砧座40与柔性电路10的基膜接触，变形力就施加到柔性电路10，导致暴露部分15处的导电层11与金属板20之间的表面接触。通过优选地提供表面接触并同时建立电连接，粘合过程例如根据任何焊接工艺进行。

在图2中，示出了电路组件1，其由参考图1描述的制造工艺产生。金属板20和柔性电路10通过粘合工艺彼此电连接。特别地，柔性电路10的暴露部分15处的导电层11与金属板20的优选连接区域24之间的电连接已经通过柔性电路10的变形实现，特别是通过导电层11和基膜13的变形以及随后的焊接工艺形成。因此，基膜13为优选由铜制成的导电层11提供机械支撑。

此外，图2示出电连接存在于电路10的最初暴露部分15的至少一部分上。因此，周围的粘合装置16代表用于电连接的密封，以避免对电连接的任何环境影响。因此，根据本发明的电路组件1的所示示例能够通过提供改进的结构来解决潜在的问题，该结构可以在简化和降低成本的制造过程中实现，并且同时提高所得电路的效率以及可靠性。

附图标记列表

x对准轴线

1电路组件

10(柔性)电路

11导电层

12覆盖膜

13基膜

14((柔性)电路的)优选连接区域

15暴露部分

16粘合装置

20金属板

24(金属板的)优选连接区域

30第一焊接砧座

40第二焊接砧座